非病毒微载体重编程心脏干细胞为诱导多能干细胞(iPSC)的研究

心脏干细胞(CSC)和由细胞核重编程技术获得病人特异的诱导多能干细胞(iPSC)为心脏的再生治疗提供了重要的细胞来源。本项目将基于非病毒微载体(minicircle vector) 重编程技术，应用来源于转基因动物表达生物荧光和GFP的CSC，获得iPSC。因而应用分子影像的方法可长时间动态的观察iPSC来源的内皮细胞(iPSC-EC)和心肌细胞(iPSC-CM)在体内的过程。由于细胞直接移植到心脏的存活率低下，我们期望应用生物工程的方法能提高其存活，一系列的分子影像技术来评价其疗效。本项目能够阐明：1) 利用安全的非病毒微载体技术能够获得iPSC，同时在心脏发育过程中，iPSC能再次分化成CSC; 2) 揭示iPSC-EC/iPSC-CM的基因表达谱与正常细胞的异同，评价将来的临床应用价值；3) 生物工程的方法和iPSC-EC/iPSC-CM联合移植能提高细胞长期存活并显著提高心功能。

本课题的研究内容和目标是重编程获得iPS细胞、开展干细胞分子影像研究，构建多功能分子影像系统，标记干细胞，示踪研究移植干细胞在活体内的生物学功能。本课题经过3年的研究，取得了初步的研究成果和进展：1) 开展了iPS细胞向内皮细胞的分化、功能分析以及基因表达分析的研究iPS；2)建立了基于报告基因的分子影像示踪技术，并用于示踪研究干细胞的治疗作用；3) 建立了示踪干细胞移植后在体内的生物学过程的分子影像方法；4) 构建了基于双报告基因的活体成像脂质体系统，在靶向干细胞治疗和阳离子脂质体基因转移方面进行了应用； 5) 研究成果发表文章14篇，其中SCI论文10篇，国际会议做报告3次，申请发明专利3项，共培养了7名研究生。